CÁTIA SOFIA
BORGES BAPTISTA
Benefícios da infraestrutura verde/azul para o
controlo de cheias
CÁTIA SOFIA
BORGES BAPTISTA
Benefícios da infraestrutura verde/azul para o
controlo de cheias
Dissertação apresentada à Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, realizada sob a orientação científica do Doutor Peter Cornelis Roebeling, Investigador Auxiliar do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM), Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro e coorientação da Professora Doutora Maria Teresa Fidélis Silva, Professora Auxiliar do Departamento de Ambiente e Ordenamento.
Esta dissertação foi desenvolvida no âmbito do projeto de I&D “Aqua-Add – deploying the added value of water in local and regional development”, financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do INTERREG IVC.
o júri
presidente Professora Doutora Celeste de Oliveira Alves Coelho
Professora Catedrática, Departamento de Ambiente e Ordenamento – Universidade de Aveiro.
Professor Doutor José Manuel Gaspar Martins
Professor auxiliar, Departamento de Ciências Sociais, Politicas e do Território – Universidade de Aveiro
Doutor Peter Cornelis Roebeling (Orientador)
agradecimentos Chegados à meta, gostaria de expressar os meus agradecimentos ao Dr. Peter Roebeling, pela orientação e ensinamentos que possibilitaram a construção desta dissertação. Ainda ao João Rocha e Henrique Alves pela ajuda no mundo do software GIS. Também à Professora Doutora Teresa Fidélis pela apreciação do trabalho.
Expresso ainda a minha mais profunda gratidão, aos meus pais, António Baptista e Alcinda Baptista que com o seu esforço me proporcionaram esta experiência. À minha amiga Cristina Sampaio de Andrade pela assertividade e empenho que me fazem quebrar barreiras. E ao meu namorado, Miguel Delgado, pelo ânimo, confiança e alertas transmitidos nas fases menos fáceis. A Meishu-Sama o meu supremo guia na vida.
As grandes viagens não são solitárias. E este trabalho não se resume ao ano da sua realização é antes o resultado dos anos passados nesta instituição, da aprendizagem e experiências vividas e adquiridas, e sobretudo dos amigos e colegas que atravessaram comigo este caminho. Em especial gostaria de agradecer aos amigos de sempre Rita Marinho, Susana Pereira e Bruno Pais. Ainda a todos os que foram aparecendo no caminho e o tornaram mais alegre – Diana Matos, André Silva, Sílvia Caracitas e Diana Braga.
Por fim mas não por último, àqueles com quem aprendi e colaborei em outros projetos Ângela Martins e Pedro Almeida.
palavras-chave Infraestrutura verde/azul, controlo de cheia, custo de cheia, benefício
resumo O crescimento populacional, aliado ao êxodo rural, tem conduzido à expansão das cidades em áreas contestadas. Um dos riscos inerentes à expansão urbana é o risco de inundação, potenciado pela construção desregrada junto a corpos de água, bem como, pela impermeabilização dos solos que conduz, nomeadamente, à alteração dos fluxos naturais. Por outro lado, a ocorrência de fenómenos intensos de precipitação é cada vez mais frequente, pelo que é importante perceber de que forma as cidades se podem adaptar de modo a reduzir o risco ou pelo menos minimizar os seus danos. O objetivo da presente dissertação é avaliar o benefício da infraestrutura verde/azul no controlo das cheias na cidade de Aveiro. Para tal procedeu-se à análise do custo de cheia para esta cidade. Mostrou-se que o custo total para a estrutura e recheio do edificado podem variar entre um mínimo de 9,72 e 0,33 e um máximo de 57,14 e 19,01 milhões de euros, respetivamente. A análise da infraestrutura verde/azul no controlo de cheia mostra que há benefícios na utilização destes espaços (entre 9,7 e 16,2 para a estrutura e 0,33 e 2,92 milhões de euros para o recheio). O benefício apresenta valores reduzidos, em alguns casos, dado os volumes de inundação serem muito elevados e as áreas verdes/azuis com capacidade de retenção reduzidas. Em termos económicos, a aposta na minimização dos danos de eventos mais frequentes resulta em ganhos superiores para o Município. Sugere-se ainda um estudo mais aprofundado de todas as estruturas com capacidade de retenção, assim como, a adoção de outros tipos de soluções de controlo de cheia, incluindo a utilização de pavimentos permeáveis, criação de espaços verdes/azuis nas zonas mais elevadas da cidade e a inibição da construção em áreas adjacentes a cursos de água.
keywords Green/blue infrastructure, flood control, flood cost, benefit
Abstract Population growth, coupled with rural exodus has been leading
to urban expansion in contested areas. One of the inherent risks of urban sprawl is the risk of flooding, boosted by unregulated building adjacent to water bodies, as well as by soil impermeabilization which leads, in particular, the alteration of natural flow streams. Moreover, the occurrence of intense precipitation phenomena is increasingly common, so it is important to understand how cities can adapt to reduce the risk or at least minimize their damage. The main goal of this thesis is to evaluate the benefit of green/blue infrastructure in flood control in the city of Aveiro. Therefore, an analysis on the flood costs in Aveiro was conducted.It has been shown that the total flood costs for built up areas can vary between a minimum of 9.72 and 0.33 and a maximum of 57.14 and 19.01 million euros, for structure and content respectively. The analysis of green/blue infrastructure in flood control shows that there are benefits in using these spaces (between 9.7 and 16.2 for the structure and 0.3 and 2.9 million euros for the content. However, the overall benefits of using these spaces are low, since in some cases the volumes of flooding are very high and the green/blue areas have reduced retention capacity. In economic terms, the focus on minimizing damage from more frequent events results in higher earnings for the city. Further studies of all structures with water retention capacity are needed as well as the adoption of other types of flood control solutions, such as the use of permeable pavements, creation/rehabilitation of green/blue spaces in the higher areas of the city and ban construction adjacent to waterways areas.
Índice
Índice de figuras ... III Índice de tabelas... V Lista de abreviaturas ... VII
1 Introdução ... 1
1.1 Considerações iniciais ...1
1.2 Revisão de estudos ...3
1.3 Âmbito e objetivo do trabalho ...4
1.4 Estrutura da dissertação ...5
2 Enquadramento ... 7
2.1 Ecossistemas, serviços e bem-estar humano ...7
2.1.1 Os ecossistemas e os seus serviços ... 7
2.1.2 Os ecossistemas e o bem-estar humano ... 9
2.1.3 A valorização dos ecossistemas ... 11
2.2 As cidades ...12
2.2.1 Cidades ... 12
2.2.2 As cidades, os ecossistemas e a infraestrutura verde/azul ... 13
2.2.3 As cidades e as preferências habitacionais ... 14
2.2.4 As cidades e o risco ... 17
2.2.5 As cidades e o uso do solo – planeamento participativo ... 19
3 Estado de Arte ... 22
3.1 Danos causados por inundações – Avaliação económica ...22
3.1.1 Tipos de dano e setores ... 22
3.1.2 Danos monetários diretos ... 24
3.1.3 Modelos e estudos para diferentes setores de Atividade ... 28
3.2 Integração dos serviços dos ecossistemas na tomada de decisão – Avaliação da infraestrutura verde/azul urbana ...30
3.2.1 Definir o modelo de avaliação a utilizar e determinar os dados necessários à análise ... 31
3.2.2 Avaliar as mudanças futuras nos serviços fornecidos ... 33
3.2.3 Identificar e avaliar as opções de gestão e políticas a adotar ... 33
4 Caso de estudo ... 35
4.1 Portugal e a problemática em estudo – contextualização ...35
4.1.1 Localização e clima ... 35
4.1.3 Urbanismo e Planeamento ... 38
4.2 O município de Aveiro ... 39
5 Abordagem ... 44
5.1 Construção dos cenários de cheia para a área de estudo ... 45
5.2 Construção dos mapas de cheia e mapas de uso do solo afetados por cheia ... 47
5.3 Custo de cheia em Aveiro ... 48
5.4 Benefício da infraestrutura verde azul no controlo de cheia. ... 52
5.5 Dados ... 55
6 Resultados e discussão ... 57
6.1 Cenário base ... 57
6.2 Cenários de cheia ... 60
6.3 Construção dos mapas de cheia e mapas de uso do solo afetados por cheia ... 62
6.4 Custo de cheia em Aveiro ... 64
6.5 Benefício da infraestrutura verde/azul no controlo de cheia para Aveiro. ... 68
6.6 Discussão ... 75
7 Conclusão ... 77 Anexo 1 - Usos do solo inundados (incrementos de 10cm) ... I Anexo 2 – Custo de cheia ... I Anexo 3 – Relações Custo versus altura de inundação ... I Anexo 4 – Relação tecido urbano inundado e altura de inundação versus volume de inundação. ... I
Índice de figuras
Figura 1 - Relações entre os serviços dos ecossistemas e o bem-estar humano. Adaptado de Pereira et al.,
2009. ... 10
Figura 2 - O “jogo” do planeamento: stakeholders, promotores e regras. Adaptado de Kaiser, et al., 1995. 20 Figura 3 - As quatro funções do Programa de Desenvolvimento do Uso do Solo, os seus subelementos e ligações. Adaptado de Kaiser et al., 1995. ... 21
Figura 4 - Distribuição da população portuguesa pelos diferentes distritos. Adaptado de INE, 2013. ... 35
Figura 5 - (a) Tipo de clima, (b) Temperatura média e (c) Precipitação média. Adaptado de IPMA, 2012. .... 36
Figura 6 - Nível médio do mar na embocadura da Ria de Aveiro de 1976 a 2002. Adaptado de Dias et al., 2011. ... 39
Figura 7 – Evolução dos usos do solo em Aveiro desde 1975 a 2006... 40
Figura 8 – Mapa de zonas inundáveis da cidade de Aveiro, programa POLIS. ... 41
Figura 9 - Mapa de risco de cheia, Ria de Aveiro. Adaptado de CMAveiro, 2007. ... 42
Figura 10 - a) Localização da bacia do rio Vouga. b) Localização da área de estudo. c) Usos do solo área de estudo. ... 43
Figura 11 – Abordagem utilizada na elaboração do trabalho, inputs e outputs. ... 44
Figura 12 – Primeira fase da abordagem ... 45
Figura 13 – Segunda fase da abordagem. ... 47
Figura 14 – Obtenção dos mapas de cheia, dos usos do solo e edificado afetados. ... 48
Figura 15 – Terceira fase da abordagem. ... 48
Figura 16 – Níveis máximos de água e altura de submersão média para as áreas inundadas. ... 50
Figura 17 – Quarta fase da abordagem, cálculo do benefício da infraestrutura verde/azul no custo de cheia. ... 52
Figura 18 – Infraestrutura verde/azul para retenção de água. ... 53
Figura 19 - Distribuição das tipologias de usos do solo na área de estudo. Com base em IGeo, 2007. ... 57
Figura 20 – Área (hectares) e tipologia dos usos do solo da área de estudo. Com base em IGeo, 2007. ... 58
Figura 21 – Distribuição de edifícios pela área de estudo. Com base em IGeo (2007) e edificado, Câmara Municipal de Aveiro (Legenda: ver Figura 19). ... 59
Figura 22 – Ortofotomapa e informação sobre o edificado. Com base em (IGeo, 2007), Edificado e ortofotomapas, Câmara Municipal de Aveiro. ... 59
Figura 23 – Frequência dos eventos conhecidos, linha de tendência e fator de correlação para a extrapolação dos valores de frequência desconhecidos. ... 61
Figura 24 – Mapas de inundação e usos do solo afetados, (a) 0,06m; (b) 0,39m; (c) 0,5m e (d) 1m. Legenda ver Figura 19. ... 62
Figura 26 - Custo de cheia (106€) versus altura de inundação (m), para o recheio. ... 65 Figura 27 – Área inundada e volume de inundação versus altura de inundação... 68 Figura 28 – Beneficio mínimo, médio e máximo para a estrutura considerando os cenários de inundação (1 a
5) e as configurações das bacias de retenção (A, B e C). ... 73 Figura 29 – Beneficio mínimo, médio e máximo para a estrutura considerando os cenários de inundação (1 a
5) e as configurações das bacias de retenção (A, B e C). ... 73 Figura A1 – Custo estrutura (em 106€) versus altura de inundação (em m) (detalhe)……… II Figura A2 – Custo recheio (em 106€) versus altura de inundação (em m) (detalhe)………...…... III Figura A3 – Tecido urbano inundado (103m2) e altura de inundação (em m) versus volume de inundação (em
Índice de tabelas
Tabela 1 - Serviços e funções dos ecossistemas. Adaptado de Costanza et al., 1997. ... 8
Tabela 2 - Preferências habitacionais. Adaptado de Freitas et al., 2010. ... 16
Tabela 3 - Locais para a instalação da BMP em meio urbano. Adaptado de Lloyd et al., 2002. ... 19
Tabela 4 - Danos tangíveis e intangíveis causados por inundação. Adaptado de Machado et al., 2005. ... 23
Tabela 5 – Exemplos de abordagens para a estimativa do valor patrimonial e ativos. Adaptado de Merz et al., 2010. ... 25
Tabela 6 – Vantagens e desvantagens dos modelos empíricos e sintéticos. Adaptado de Merz et al., 2010. 28 Tabela 7 – Estudos e modelos utilizados no cálculo. Adaptado de Merz et al., 2010. ... 29
Tabela 8 - Comparação e exemplos dos modelos de avaliação económica da infraestrutura verde/azul. Adaptado de TEEB, 2011. ... 32
Tabela 9 – Valores percentuais de dano de inundação (DDF), para a estrutura e recheio usadas no cálculo dos custos de cheia para Aveiro. Fonte: Catálogo Army Corps, (1992). ... 50
Tabela 10 – Área (em m2) e volume (em m3) das bacias de retenção A e B. ... 53
Tabela 11 – Cenários de inundação e configuração das bacias, área (em m2) e volume (em m3) total, ocupado, disponível e disponível total nas bacias A e B. ... 54
Tabela 12 – Identificação e descrição dos dados utilizados e respetivas fontes. ... 55
Tabela 13 – Área (em m2), altura das paredes (em m), volume total dos canais urbanos da cidade de Aveiro (em m3) e volume disponível para armazenamento (em m3). ... 60
Tabela 14 - Cenários de cheia para a área de estudo. ... 60
Tabela 15 – Áreas inundadas (em ha) e não inundadas (em ha) para cada cenário de cheia. ... 63
Tabela 16 – Coeficientes da regressão (a, b e c) e fator de determinação (R2) para as linhas de tendência das relações dano versus altura de inundação (em m). ... 64
Tabela 17 – Custo total de cheia (em 106€) por cenário. ... 67
Tabela 18 – Custo esperado anual de cheia (em 106€/ano) por cenário. ... 67
Tabela 19 – Volume de inundação (em 103m3) e área inundada (em103 m2) para cinco cenários de inundação (1 a 5) e três configurações de bacias de retenção (A, B e C). ... 69
Tabela 20 – Custos totais de cheia simulados (106€) para cinco cenários de cheia (1 a 5) e três configurações de bacias de retenção (A, B e C) em Aveiro. ... 71
Tabela 21 – Benefício total (106€) da infraestrutura verde/azul no controlo de cheia em Aveiro. ... 72
Tabela 22 – Benefício esperado (em 106€), para três configurações de bacias de retenção (A a C) e cinco cenários de inundação (1 a 5). ... 74 Tabela A1 – Usos do solo e edifícios inundados (em m2) e área total inundada (em ha)………....II Tabela A2 – Custo de cheia total (em €/evento) e anual (em €/ano) mínimo, frequência (ocorrências/ano)
Tabela A3 – Custo de cheia total (em €/evento) e anual (em €/ano) médio, frequência (ocorrências/ano) sobre a estrutura e recheio ………...…III Tabela A4 – Custo de cheia total (em €/evento) e anual (em €/ano) máximo, frequência (ocorrências/ano)
Lista de abreviaturas
BMP – Best Management Practices (Melhores práticas de gestão)
SUDS – Sustainable Urban Drainage Systems (Sistemas urbanos sustentáveis de drenagem) GIS – Geographic Information Systems (Sistemas de informação geográfica)
DDF – Depth Damage Functions (Funções de dano versus profundidade) HPM – Hedonic Price Method (Método dos preços hedónicos)
CVM – Contingent Valuation Method (Método de Avaliação Contingente) TCM – Travel Cost Method (Método dos Custos de Viagem)
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1
I
NTRODUÇÃO1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS
“Progresso impõe não apenas novas possibilidades para o futuro, mas novas restrições.”
(Norbert Wiener) O progresso é o resultado da procura do ser-humano por bem-estar e felicidade. Esta tem gerado os seus frutos razão pela qual, nas últimas décadas, se assistiu a uma transformação no estilo de vida das sociedades humanas provocada, nomeadamente, pelo desenvolvimento do setor agrícola, de transportes e industrial.
O avanço conseguido nestas áreas teve um impacto significativo, principalmente, no crescimento populacional. Além disso, conduziu a alterações na distribuição da população tendo-se assistido ao êxodo rural e à conversão da população mundial de rural para urbana. Goitia (1996, p.175) afirma mesmo que “O grande desenvolvimento das cidades e das formas de vida urbana é um dos fenómenos que melhor caracteriza a nossa civilização contemporânea.”.
Mais pessoas têm necessidade de mais alimento e mais espaço para viver, ou seja, para que sejam satisfeitas as necessidades de toda a população é necessária a conversão do espaço natural em espaço urbanizado ou espaço agrícola e esta é apenas uma das formas de pressão que o homem exerce sobre os ecossistemas. As restantes relacionam-se com a extração, transformação, consumo e rejeição, de matérias-primas segundo processos aos quais estão associadas, na maioria das vezes, ineficiências que resultam em perdas de qualidade e utilidade, estas por sua vez podem originar a perda de habitats, da biodiversidade, poluição da água, ar e solo, exaustão de recursos naturais, etc. (Costanza, et al. 1997; TEEB, 2011).
As pressões do ser humano sobre os ecossistemas, nomeadamente, no que se refere à expansão das cidades, expõem-no a riscos como o de incêndio, derrocada e o risco de
inundação. De entre estes um dos mais comuns, nas cidades, é o risco de inundação. Alguns dos motivos que contribuem para o risco de inundação são: a construção desordenada e a ausência de planeamento decorrentes da rápida expansão urbana, a adoção de medidas de proteção ineficientes para eventos severos como a alteração do leito dos rios ou a sua canalização. Podem ainda resultar da impermeabilização dos solos que tem como consequência a alteração dos fluxos naturais de água (Weather & Evans, 2009).
Os efeitos da ocorrência destes fenómenos tem especial impacto nas zonas densamente povoadas, as cidades. Estas são pois os grandes desafios da atualidade: onde construir? como construir? que espaços naturais preservar? como distribuir os espaços dentro da cidade? quais as preferências habitacionais dos cidadãos? como fazer coexistir o antigo e o moderno? como adaptar as cidades às alterações climáticas? como prevenir os riscos naturais presentes e futuros? Ou seja, no que diz respeito à temática do ambiente, os governos e cientistas enfrentam um desafio que integra três vertentes fundamentais: i) a adaptação às alterações climáticas, ii) a redução de risco para o ser humano e iii) a contínua satisfação dos requisitos de saúde e bem-estar da sociedade. Esta abordagem integrada impõe desafios importantes, sobretudo ao nível do poder local e em termos de planeamento urbano, pois requer um diálogo permanente entre os decisores políticos e a comunidade científica (Innocenti & Albrito, 2011).
A temática da preservação ou criação de espaços verdes/azuis nas cidades é um bom exemplo da integração dos desafios do planeamento, pois estes apresentam funções com impacto nas três vertentes citadas. No que respeita à adaptação às alterações climáticas, estas estruturas apresentam contribuições importantes para a regulação do clima, purificação da água, entre outros. A redução de risco para o ser humano é conseguida, por exemplo, pela função de controlo e minimização de cheia, e a satisfação dos requisitos de saúde e bem-estar da sociedade pela melhoria da qualidade do ar e promoção de atividades recreativas (TEEB, 2011).
Apesar de comummente reconhecidos pela sua função recreativa e cultural os espaços verdes/azuis urbanos conjugam múltiplas funções. A produção de alimento, sombra, matérias-primas e valorização da paisagem, são apenas parte delas, por isso, o
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reconhecimento e valorização das suas múltiplas funções representam oportunidades para a sua preservação e criação.
No que concerne ao ordenamento do território é fundamental considerar o máximo de estruturas possíveis, bem como, considerar todas as suas funções de forma a planear cidades resilientes a longo prazo e construir modelos de expansão sustentáveis (Chiesura, 2004)
No caso da infraestrutura verde/azul o que se tem verificado é que apesar de serem parte da estrutura urbana, estes espaços não têm sido geridos de acordo com as suas múltiplas funções. Assim, a sua criação e preservação continua subjugada ao interesse imobiliário e à imagem que os cidadãos têm da mesma numa dada conjuntura. Pearce (1980), Imber et al. (1991), Carson et al. (1994) e Kristrom e Riera (1996) através dos seus estudos sugerem que a disponibilidade para pagar por amenidades ambientais apresenta uma relação direta com o rendimento. Ou seja, o aumento do rendimento aumenta a disponibilidade para pagar pelas amenidades ambientais e a sua diminuição tem o efeito inverso.
Em contrapartida, com o reconhecimento das funções dos ecossistemas têm sido levados a cabo diversos estudos que pretendem promover os espaços verdes/azuis urbanos, bem como, as suas funções, atribuindo-lhes um valor. Os métodos de valorização são, desta forma, ferramentas essenciais do planeamento, uma vez que, permitem uma tomada de decisão coerente e realista (Merz et al., 2010).
1.2 REVISÃO DE ESTUDOS
As alterações climáticas despoletaram, nos últimos anos, o estudo dos recursos naturais, de forma a compreender que alterações sofreram, quais as causas e as soluções que após aplicação resultarão na efetiva proteção e, consequente melhoria ou, pelo menos, manutenção dos mesmos.
Esta pesquisa começou por identificar os serviços fornecidos pelos ecossistemas a nível global (Costanza et al., 1997) e, mais tarde, nas cidades (Bolund & Hunhammar, 1999; TEEB, 2011). Estabelecidos os serviços dos ecossistemas, surgiu a necessidade de criar metodologias para a sua avaliação, nomeadamente, os modelos hedónicos (Tyrvainen, 1997), modelos do custo de viagem (Douglas & Taylor, 1999) e modelos de avaliação contingente (Tyrvainen & Vaananen, 1998; Venkatachalam, 2004). Após a criação destes modelos, eles foram aprofundados através da sua aplicação a diversos casos e estruturas, imprimindo-se maior detalhe no cálculo (Harnik & Welle, 2009; Soares et al., 2011). No âmbito desta dissertação foi importante rever as metodologias utilizadas no cálculo do custo de cheia (Smith, 1994; Oliveri & Santoro, 2000; Jonkman et al., 2004; Machado et al., 2005; Pistrika, 2010), bem como, as medidas de proteção e adaptação das cidades a estes fenómenos (Lloyd et al., 2002; Villareal & Bengtsson, 2004).
Da revisão realizada pode inferir-se que apesar de existirem diversos modelos de cálculo para o valor da infraestrutura verde/azul ainda é difícil estimar todas as suas vantagens e desvantagens. Existem dificuldades no que concerne à integração e avaliação de todas as funções através de um só modelo de avaliação. Assim, é necessário proceder à clara definição do objetivo do estudo e, de acordo com este, escolher entre os diversos métodos, o mais adequado.
No que respeita ao cálculo do custo de cheia, os maiores desafios relacionam-se com a inexistência de dados pormenorizados para esse cálculo e da falta de conhecimento sobre a dinâmica do dano. Neste caso também é importante, de acordo com os dados disponíveis, escolher a melhor metodologia e esclarecer convenientemente sobre os aspetos considerados na análise.
1.3 ÂMBITO E OBJETIVO DO TRABALHO
As alterações climáticas, o aumento da exposição ao risco e o novo paradigma da sustentabilidade representam desafios importantes no que respeita às políticas de desenvolvimento global, regional e local. A Europa e o Mundo caminham no sentido da preservação e manutenção das condições de vida atuais para as gerações futuras, o que
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impõe desafios transversais que vão desde a esfera económica à social, sem prejuízo do ambiente e do desenvolvimento. Surge então a necessidade de olhar para os recursos subaproveitados/subvalorizados, atribuindo-lhes novas funções e calculando os seus benefícios.
É neste sentido que surge o projeto Aqua-Add, que visa contabilizar a mais-valia da água no desenvolvimento local e regional, em zonas urbanizadas, segundo uma perspetiva económica, social e ambiental. Este projeto apresenta uma parceria entre oito municípios que enfrentam questões relevantes no que se refere à gestão da água.
A presente dissertação aborda a relação da gestão da água com a infraestrutura verde/azul, e pretende perceber vantagens/desvantagens económicas e de controlo de cheia deste tipo de espaços.
Desta forma, objetivou-se estimar a mais-valia de infraestruturas verdes/azuis no que concerne ao controlo de cheia (isto é os custos de cheia evitados), particularmente, na cidade de Aveiro.
Os objetivos específicos deste trabalho são os seguintes:
1. Reunir a informação disponível sobre os serviços da infraestrutura verde/azul em meio urbano, e os modelos de avaliação dos mesmos;
2. Desenvolver e aplicar uma metodologia de avaliação do custo de cheia na cidade de Aveiro;
3. Avaliar os benefícios económicos da infraestrutura verde/azul para o controlo de cheia em meio urbano para o caso em estudo referente à cidade de Aveiro.
1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
A presente dissertação divide-se em sete capítulos. O capítulo 2 faz o enquadramento de forma detalhada da problemática em estudo. Aborda-se a questão dos ecossistemas e os seus serviços, a sua relevância e influência no bem-estar humano e ainda a importância da sua valorização. Posteriormente é analisada a relação das cidades com os ecossistemas, revistas as preferências habitacionais, a exposição ao risco e os usos do
solo tendo em conta o planeamento participativo. O capítulo 3, onde é exposto o estado de arte, apresenta as metodologias de cálculo do custo e prevenção de cheia e descreve os diferentes métodos de cálculo utilizados na valorização económica da infraestrutura verde/azul. No capítulo 4 introduz-se o caso de estudo. É apresentada a posição de Portugal quanto à problemática em análise convergindo-se para a cidade de Aveiro e, finalmente, para a área de estudo. O capítulo 5 descreve a abordagem utilizada na prossecução dos objetivos do trabalho, assim como, apresenta e descreve os dados e fontes utilizados. No capítulo 6 é realizada a apresentação e discussão dos resultados obtidos por aplicação da metodologia, deixando-se para o capítulo 7 as conclusões e considerações finais.
7
2
E
NQUADRAMENTO“O bem-estar humano e o progresso em direção a um desenvolvimento sustentável dependem de forma vital de uma melhoria da gestão dos ecossistemas da Terra, de modo
a garantir a sua conservação e uso sustentável.”
(Pereira et al., 2009, p.19)
2.1 ECOSSISTEMAS, SERVIÇOS E BEM-ESTAR HUMANO
2.1.1 OS ECOSSISTEMAS E OS SEUS SERVIÇOS
O ser-humano depende do meio ambiente para a sua subsistência. Dele retira a água, os alimentos, a energia, ou seja, é parte integrante do “ecossistema global” e, como todos os seres, depende da sua existência e bom funcionamento (Pereira et al., 2009).
Um ecossistema é a unidade funcional onde comunidades de plantas, animais e microrganismos interagem de forma dinâmica com o meio abiótico (Pereira et al., 2009). Estas unidades funcionais apesar de imprescindíveis aos seres humanos são ameaçadas por estes constantemente, pelo que se tornou necessário, para a sua salvaguarda, a identificação dos serviços que prestam à sociedade (Pereira et al., 2009; Costanza et al., 1997).
Costanza et al. (1997) definiram os serviços dos ecossistemas como, os benefícios das funções dos ecossistemas de que as populações humanas usufruem direta ou indiretamente. Agruparam-nos em 17 categorias (Tabela 1), que podem ser divididas em quatro tipos fundamentais de serviços dos ecossistemas: i) produção, ii) regulação, iii) suporte e iv) culturais.
Tabela 1 - Serviços e funções dos ecossistemas. Adaptado de Costanza et al., 1997.
Serviço do Ecossistema Funções do Ecossistema Exemplos
1 Regulação de gases Regulação da composição química da
atmosfera
Balanço de CO2/O2,O3 para proteção UVB,
níveis de SOx
2 Regulação climática
Regulação da temperatura, precipitação, e processos biologicamente mediados a
nível global e local
Redução dos GEE, produção de DMS que afeta a formação de nuvens
3 Regulação da
perturbação
Capacidade de resposta e amortecimento do ecossistema a flutuações ambientais
Proteção contra tempestades, controle de cheia, seca e outros aspetos relacionados com a resposta à variabilidade ambiental e
que são controlados pela vegetação
4 Regulação da água Regulação dos fluxos hidrológicos Provisionamento de água para a agricultura, industria ou transporte
5 Fornecimento de água Retenção e armazenamento de água Provisionamento de água pelos lençóis freáticos, reservatórios e aquíferos
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Controlo da erosão e retenção de sedimentos
Retenção de solo dentro do ecossistema
Prevenção da perda de solo pelo efeito do vento, escoamento de água e outros
processos de remoção
7 Formação de solo Processos de formação de solo Desagregação de rochas e acumulação de material orgânico
8 Ciclo de nutrientes Armazenamento, circulação interna,
processamento e aquisição de nutrientes Fixação de N, P e outros elementos
9 Tratamento de resíduos
Recuperação de nutrientes móveis e remoção ou retenção de nutrientes e
compostos em excesso
Tratamento de resíduos, controlo da poluição e desintoxicação
10 Polinização Movimento de gâmetas florais Provisionamento de polinizadores para a reprodução das populações de plantas
11 Controlo biológico Regulação trófico-dinâmica das
populações Controlo de espécies ameaçadas
12 Refúgio Habitat para populações residentes ou
transitórias
Habitat para espécies migratórias, habitat para espécies
13 Produção de alimentos Porção de produção primária extraível
como matéria-prima Produção de peixe, fruta
14 Matérias-primas Porção de produção primária extraível
como alimento Produção de madeira
15 Recursos genéticos Fonte de materiais e produtos biológicos
únicos
Medicamentos, genes resistentes a patogénicos de plantas, pestes do milho
etc.
16 Recreação Fornecimento de oportunidades para
atividades recreativas
Ecoturismo, pesca, e outras atividades ao ar livre
17 Cultura Oportunidade para uso não comercial Valores artístico, educacional, espiritual dos ecossistemas
Esta análise tem em conta os serviços dos ecossistemas a nível global. No caso das áreas urbanas o manual TEEB para as cidades (2011) refere um conjunto de estudos cujas conclusões comprovam a sua importância e dão uma visão quantitativa dos seus valores.
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No caso de Canberra, na Austrália, avaliaram-se os benefícios das 400000 árvores plantadas nos limites da cidade. Estas apresentam benefícios ao nível do sequestro de carbono, regulação do clima, atraso das escorrências devidas à precipitação e minimização dos custos com a climatização. Este conjunto de serviços foi avaliado em cerca de 4 milhões de dólares (US$) anuais, e resulta dos serviços gerados e dos custos evitados (Brack, 2002).
No Vietname colocou-se o enfoque sobre os serviços de adaptação e mitigação dos danos decorrentes de eventos extremos. Os serviços dos pântanos foram avaliados um pouco abaixo dos 5 milhões de dólares (US$) por ano, em termos dos custos evitados. Neste caso, devido à ocorrência de cheias urbanas, cerca de 6 vezes por ano, a utilização de pântanos, resulta na absorção de grandes quantidades de água, o que reduz os danos verificados nas cidades (Gerrad, 2010).
Outro exemplo foi a tomada de decisão pela criação do primeiro Parque Nacional na Bélgica. Neste caso, o fator económico que justificou a decisão foi a criação de cerca de 400 postos de trabalho e o estímulo ao investimento privado (Schops, 2011).
2.1.2 OS ECOSSISTEMAS E O BEM-ESTAR HUMANO
À primeira vista podemos ser levados a pensar que os ecossistemas não estão relacionados com o bem-estar humano. Contudo, através de um olhar mais atento, percebemos que recorremos a eles constantemente, por exemplo, a comida, a sombra, o ar puro, a água, a paisagem, as matérias-primas, a energia, enfim, quase tudo o que nos permite manter o padrão de vida atual é retirado dos ecossistemas (TEEB, 2011; Chiesura, 2004; Costanza et al., 1997). Além dos seus serviços somos influenciados por inúmeras variáveis como a geografia local, a cultura e as circunstâncias ecológicas (Pereira et al., 2009). Necessariamente os diversos grupos de serviços dos ecossistemas influenciam o nosso bem-estar de formas diferentes, como demonstrado pela Figura 1.
Figura 1 - Relações entre os serviços dos ecossistemas e o bem-estar humano. Adaptado de Pereira et al., 2009.
Os impactos da alteração dos serviços dos ecossistemas no bem-estar humano atingem de forma mais direta as populações locais, ou seja, quem diretamente usufruía e utilizava os serviços alterados. A população urbana, por se encontrar, por norma, mais afastada do
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local onde ocorre a alteração, acaba por não a sentir a curto prazo. Esta é talvez uma das razões pela qual se tem assistido a uma degradação tão exaustiva dos recursos naturais. Verifica-se, igualmente, que as alterações dos ecossistemas apresentam impactos superiores nas populações mais carenciadas, especialmente quando estas resultam em fome, secas ou cheias, devido à falta de poder de adaptação (Pereira et al., 2009). As alterações nos ecossistemas afetam não só o ser humano, mas também um número elevado de espécies, o que torna ainda mais relevante o seu estudo e proteção (Costanza et al., 1997).
2.1.3 A VALORIZAÇÃO DOS ECOSSISTEMAS
O rápido progresso material e científico tem contribuído para a perda e degradação dos ecossistemas. As consequências destas alterações começam a ser visíveis e, neste contexto, surgiram alguns trabalhos cujo objetivo visa a atribuição de um valor monetário à infraestrutura verde/azul tendo em conta os diferentes serviços que esta promove. Citando alguns exemplos, foi realizada a avaliação económica: i) da redução do coeficiente de runoff por utilização de um espaço verde (Zhang et al., 2012), ii) dos serviços das árvores de rua (Soares et al., 2011), iii) de um sistema de parques urbanos (Harnik & Welle, 2009) e iv) da introdução das melhores práticas de gestão (Best Management Practices, BMP) (Villareal & Bengtsson, 2004).
A principal dificuldade deste trabalho advém do facto de, nem sempre, os serviços a avaliar serem tangíveis, pelo que, as metodologias de cálculo devem ser adequadas a cada caso. Por exemplo, não é possível atribuir valor ao serviço paisagem, pelo mesmo método que se avalia a produção de matérias-primas ou de alimentos. Desta forma, têm vindo a ser desenvolvidas metodologias diversas que aplicam desde os cálculos mais teóricos à indagação dos utilizadores (Tyrvainen, 1997; Tyrvainen & Vaananen, 1998; Harnik & Welle, 2009; Zhang et al., 2012).
Assim, o maior desafio prende-se com a integração de todos os métodos de avaliação, de forma a calcular o verdadeiro valor, ou o valor total da infraestrutura verde/azul, tanto para a esfera local como para a regional e a global.
2.2 AS CIDADES
“… a cidade não é uma obra de arte – um artefacto – mas sim qualquer coisa que constantemente se está fazendo e desfazendo. É, por consequência, um processo vivo. A cidade constrói-se dia a dia, mas não esqueçamos que toda construção se processa a par de uma destruição, e que tudo na vida, segundo um destino inelutável, tem como pano de
fundo uma morte. Uma cidade que se constrói é, ao mesmo tempo, uma cidade que se destrói; e é precisamente na maneira de articular esta dupla operação de construção-destruição que reside a possibilidade de as cidades se desenvolverem harmoniosamente,
visto que o ideal é que a construção se faça com o mínimo de destruição possível e, sobretudo, que essa destruição não seja senão uma readaptação inteligente às novas exigências. Se uma cidade em fase de desenvolvimento acelerado consegue que as velhas
e as novas estruturas se acompanhem, tanto melhor. ”
(Goitia, 1996, p.205)
2.2.1 CIDADES
Atualmente, as cidades acolhem cerca de 52% da população mundial (The World Bank, 2013) comparativamente com os menos de 40% verificados em 1990 (World Health Organization, 2013).
O seu crescimento, diretamente relacionado com o crescimento populacional, resultou num fenómeno de urbanização que faz com que em áreas “reduzidas” coexistam e interajam um vasto número de pessoas, espaços e atividades. Para conjugá-los de forma harmoniosa criou-se a disciplina do planeamento. Cabe-lhe estabelecer a maneira como a cidade se deve expandir, as infraestruturas naturais a preservar e reabilitar, bem como, cuidar para que a população tenha à sua disposição todos os serviços de que necessita no
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quotidiano, nomeadamente, transporte, alojamento, recreação, cultura, saneamento, água, energia elétrica, gás, entre outros (Harnik & Welle, 2009).
O crescimento do número de residentes e a expansão das cidades é algo esperado, pelo que, se torna necessário que a disciplina do planeamento urbano cresça paralelamente, encontrando soluções para os problemas da atualidade, tais como, a decadência de alguns centros históricos, a inadequação das construções aos fenómenos resultantes das alterações climáticas, a adequação e adaptação das infraestruturas já existentes para serem resilientes, multifuncionais e sustentáveis (Jabareen, 2012; Chiesura, 2004; CCE, 1999).
2.2.2 AS CIDADES, OS ECOSSISTEMAS E A INFRAESTRUTURA VERDE/AZUL
A infraestrutura verde/azul teve desde sempre grande importância na fixação das populações, pois provia-as de diversas matérias-primas e produtos. No entanto, com o desenvolvimento dos meios de transporte para pessoas e mercadorias, e a necessidade destas se manterem no centro das cidades, principalmente após a revolução industrial, esta função foi-se perdendo tendo os espaços verdes/azuis sofrido uma redução importante na sua extensão.
Além disto, o crescimento da população e o desenvolvimento tecnológico têm conduzido a um aumento de pressão sobre o ambiente, nomeadamente, pela emissão de poluentes e consumo de matérias-primas, que conduzem à fragmentação de habitats, extinção de espécies e alteração dos padrões climáticos e dos ecossistemas. Devido a estas pressões não só o ambiente mas também, a saúde humana é afetada pela poluição do ar, ruído, stress, entre outros. (Bolund & Hunhammar, 1999).
O ecossistema, no caso das cidades, pode incluir toda a sua extensão ou apenas alguns componentes isoladamente, por exemplo, parques, rios, ruas com árvores e lagos (Bolund & Hunhammar, 1999). Devido à utilidade que estes ecossistemas têm para a cidade foi-lhes atribuído o nome de infraestrutura verde/azul urbana. O conceito proposto por
Tzoulas et al. (2007) para esta é: rede multifuncional de espaços abertos tais como parques, rios, bosques e árvores necessários à manutenção de uma boa qualidade de vida em municípios e cidades.
Assim, a infraestrutura verde/azul urbana tem sido descrita e avaliada em diversos estudos devido à sua multifuncionalidade. É comum falar-se em serviços da infraestrutura verde/azul como meio de quantificar e avaliar esse conjunto de funções. Através desta avaliação são-lhe reconhecidos os valores paisagístico, ecológico, ambiental, social e económico (Harnik & Welle, 2009).
O reconhecimento e identificação dos serviços dos ecossistemas e da infraestrutura verde/azul urbana, atualmente, regem-se por uma abordagem utilitária, que justifica a sua existência pelos serviços que promovem (Maruani & Amit-Cohen, 2007). Contudo, é uma ferramenta poderosa que, a longo prazo, poderá levar à tomada de consciência quanto à importância deste recurso.
Na Europa, o olhar atento sobre estas estruturas está a ampliar-se, pois verifica-se que podem trazer inúmeros benefícios, sobretudo na ótica do planeamento urbano. Por exemplo, alguns serviços de cariz tecnológico e que requerem obras de engenharia, podem ser obtidos através da infraestrutura verde/azul gerando, entre outros, benefícios a nível económico e com durabilidade superior (IUCN, 2013). O objetivo final é fazer com que a infraestrutura verde/azul seja parte integrante do planeamento e que, através da sua implementação, seja possível construir cidades mais sustentáveis e resilientes.
2.2.3 AS CIDADES E AS PREFERÊNCIAS HABITACIONAIS
As cidades são espaços multifuncionais onde as populações procuram satisfazer as suas necessidades de habitação, recreação, empregabilidade, proximidade a bens e serviços, entre outros (Harnik & Welle, 2009). A sua expansão deve-se por isso à procura destes serviços e principalmente à criação de espaço residencial.
Seria então expectável que a expansão urbana resultasse exclusivamente do crescimento populacional. Contudo, ao analisar as estatísticas para a Europa, verifica-se que para um crescimento populacional de 6% ocorreu uma expansão do solo urbano de 20% entre o
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ano de 1980 e o ano 2000 (EEA, 2002), podendo constatar-se que o alargamento das cidades está associado a uma perda de densidade populacional. Algumas das razões que contribuem para este facto são, sem dúvida, a alteração dos padrões económicos e a acessibilidade ao crédito que resultam numa maior disponibilidade financeira.
Por outro lado, a deterioração dos centros das cidades, a perda das amenidades ambientais, a ausência de obras de requalificação das zonas urbanas mais antigas aliada à melhoria dos meios de transporte e das condições financeiras, permitem às famílias a aquisição de moradias, ou apartamentos nas zonas periurbanas, na medida em que, apesar do custo adicional de transporte, o valor da habitação nestas zonas é mais reduzido. Além disto, a qualidade ambiental das zonas mais afastadas dos centros urbanos é um fator relevante aquando da escolha de uma moradia, principalmente, para famílias com crianças (CCE, 1999).
Ou seja, na escolha do local para habitação, as famílias tentam maximizar a sua utilidade: “Supomos que as famílias quando fazem escolhas residenciais, não estão preocupadas apenas com o que existe da janela para dentro do imóvel, mas também com o que existe da janela para fora.” (Hermann, 2003, p.12).
O estudo sobre as preferências de habitação apresentado no colóquio ibérico de geografia (Freitas et al., 2010) demonstra que, por exemplo, no caso do litoral norte de Portugal, as preferências no que toca ao local de habitação são influenciadas principalmente pelas variáveis locais de contexto, como a proximidade aos locais de trabalho, escolas, lojas de comércio, cafés, serviços de saúde, a envolvente agrícola e florestal, a qualidade dos espaços verdes e a proximidade a familiares.
Este estudo revela ainda três grandes grupos de compradores: os que optam pelo centro das cidades, os que compram na periferia e ainda os que preferem as zonas rurais. Na Tabela 2 são apresentadas, resumidamente, as preferências de cada um destes grupos.
Tabela 2 - Preferências habitacionais. Adaptado de Freitas et al., 2010.
Comprador Proporção Preferências
Cidade 21%
Elevada densidade construída
Proximidade ao local de trabalho, a estabelecimentos de comércio e serviços de apoio (correios, banco, etc.)
Existência de espaços desportivos, cafés, restaurantes Existência de boas acessibilidades
Existência de espaços de lazer
Periferia 33%
Proximidade ao local de trabalho
Proximidade a equipamentos coletivos (educativos, sociais, desportivos e de saúde)
Envolvente agrícola e florestal Proximidade a estabelecimentos de comércio
Existência de espaços livres e de lazer Tranquilidade
Rural 46%
Baixa densidade de construção Qualidade ambiental Envolvente agrícola e florestal Existência de estacionamento
Proximidade a familiares Segurança Tranquilidade
Podemos verificar que a escolha da residência está relacionada com inúmeros fatores. Segue a análise de algumas dinâmicas interessantes. Por exemplo, observa-se que as famílias estão dispostas a pagar um pouco mais (o solo urbano é mais dispendioso que o rural) por uma casa menor (o espaço urbano é condensado), mas que esteja próxima de infraestruturas de uso diário como jardins, supermercados, estação de comboios, escolas, entre outros (Freitas et al., 2010).
Se dirigirmos a nossa atenção exclusivamente para a infraestrutura verde/azul verifica-se que a proximidade a estas infraestruturas resulta num aumento do valor das propriedades. Essa valorização, contudo, depende de inúmeros fatores: a idade da infraestrutura (árvores mais jovens não produzem uma paisagem tão agradável quanto as mais antigas), as características das propriedades nas imediações (a existência ou não de jardins privados), o tipo de infraestrutura verde/azul (se é direcionado para alguma atividade em particular), entre outros (Crompton, 2005).
Perceber as preferências das famílias aquando da escolha da casa é muito relevante pois, só assim é possível restituir valor aos centros históricos, adaptando-os às necessidades
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dos cidadãos. Além disso, torna possível planear o crescimento ordenado das cidades de forma a cumprir, no caso europeu, a estratégia europeia que prevê a construção de cidades compactas, ou de curtas distâncias. Sendo o objetivo desta estratégia diminuir os custos e impactos ambientais associados às redes de transportes, à proximidade das atividades diárias e à expansão das cidades (CCE, 1999).
2.2.4 AS CIDADES E O RISCO
Os fatores que condicionam a fixação humana em determinado local estão, ainda hoje, relacionados com a manutenção da vida ou das condições de vida. Desta forma, a maioria das cidades localiza-se junto a corpos de água doce e salgada e, simultaneamente, em terrenos muito ricos do ponto de vista produtivo (Abiko et al., 1995). Se por um lado esta localização tem vantagens económicas relevantes, por outro lado, expõe as populações a variados riscos, tanto de origem tecnológica como natural.
O risco de cheia, nas cidades, esteve e está associado à sua localização e clima. Entretanto, com o desenvolvimento e crescimento populacional assiste-se à contínua impermeabilização dos solos, à canalização de rios e riachos e ao agravamento da frequência e intensidade de fenómenos extremos, tais como, chuvas intensas e tempestades que promovem o risco de cheia (Jabareen, 2012; Villareal & Bengtsson, 2004). A imprevisibilidade destes fenómenos torna difícil a limitação e redução dos seus efeitos, principalmente quando estes ocorrem em áreas fragilizadas ou vulneráveis. Apesar disto, continua a existir uma forte pressão económica que incentiva a construção em zonas inundáveis (Weather & Evans, 2009).
A Autoridade Nacional de Proteção Civil descreve as cheias como fenómenos naturais de carácter extremo e temporário. Além das cheias provocadas por causas naturais ocorrem outras com origem antropogénica, por exemplo, a rotura de barragens ou diques (ANPC, 2012).
As cheias de causas naturais podem ocorrer por fenómenos de precipitação moderados e de longa duração ou de fenómenos intensos com curta duração. Qualquer um destes conduz ao aumento dos caudais e, por conseguinte, ao extravase dos leitos e inundação das margens. Os fenómenos intensos originam problemas sobretudo ao nível do escoamento, com especial impacto em zonas urbanas, surgindo as inundações. As cheias com origem antropogénica apresentam uma propagação rápida e, normalmente, maiores danos associados, devido à quantidade de água armazenada nas estruturas (ANPC, 2012). As cheias não são em si um fenómeno perigoso, a perigosidade advém da fixação dos seres humanos junto às áreas inundáveis. Esta prática conduz necessariamente à perda de vidas humanas e de bens materiais aquando da ocorrência de cheias intensas, uma vez que, estas configuram entre os fenómenos naturais com maiores repercussões humanas e materiais por não serem de fácil adaptação por parte das populações (Pereira et al., 2009).
As estruturas urbanas constituem barreiras à forma natural de drenagem de águas. Este facto decorre principalmente da impermeabilização de superfícies e tem como consequência o aumento do escoamento superficial, a redução da infiltração, a diminuição do armazenamento natural e a alteração dos fluxos que escoam diretamente para os rios (Weather & Evans, 2009). Todas estas alterações promovem o risco de cheia. Assim, têm vindo a ser estudadas formas de contornar os efeitos da urbanização, recorrendo à utilização de sistemas urbanos sustentáveis de drenagem (Sustainable Urban Drainage Systems, SUDS).
Os SUDS são compatíveis com a utilização da infraestrutura verde/azul no controlo de cheia, através da aplicação das melhores práticas de gestão (Best Managment Practices, BMP), por exemplo, a construção de pântanos, a implementação de pavimentos permeáveis, entre outros, podem ser aplicados tanto a nível regional como local (Tabela 3).
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Tabela 3 - Locais para a instalação da BMP em meio urbano. Adaptado de Lloyd et al., 2002.
BMP estrutural Lote Quarteirão Parque/Rede
Regional
Desvio do escoamento para canteiros ● Tanque de recolha /reutilização de água da chuva ●
Armadilha de sedimentos ●
Sistema de infiltração e recolha de águas pluviais (sistema de bio
filtração) ● ● ●
Sistema de infiltração ● ● ●
Vegetação autóctone, sistemas de rega gota-a-gota ● ● ●
Pavimento permeável ● ● ●
Faixas de amortecimento ● ●
Pântanos artificiais ● ●
Bacias de retenção secas ● ●
Armadilha de areia ●
Lagoa e armadilha de sedimentos ● ●
Capina pantanosa ● ●
Lago ●
Armadilha de areia para remoção de poluentes brutos ●
Reabilitação de canais ●
Sistema de reutilização (irrigação de espaços públicos e descargas de
autoclismo) ●
Floresta urbana ●
Além das medidas estruturais nas BMP também é necessário ter em consideração a mudança nas políticas e a introdução de programas educacionais (Villareal & Bengtsson, 2004).
2.2.5 AS CIDADES E O USO DO SOLO – PLANEAMENTO PARTICIPATIVO
“A “good” land-use plan with “good” implementation produces a “good” built environment.”
(Kaiser et al., 1995) Uma cidade é um conjunto complexo de infraestruturas naturais e construídas, com funcionalidades diversas e relações complexas que se erguem e intersetam sobre uma
estrutura com importância vital: o solo. Por este motivo é impossível separar as políticas de ordenamento do território, urbanismo e uso do solo.
O planeamento pretende ser o meio de harmonizar esta convivência, não sendo, no entanto, uma tarefa fácil, principalmente pelo número de stakeholders, interesses e ciências envolvidos. Pode até considerar-se como um “jogo” onde o sucesso depende da capacidade de um jogador convencer os restantes da importância do seu projeto (Figura 2). Este jogo deve reger-se pela cooperação e não pela competição (Kaiser et al., 1995), só assim é possível atingir o objetivo principal do planeamento: o equilíbrio.
Figura 2 - O “jogo” do planeamento: stakeholders, promotores e regras. Adaptado de Kaiser, et al., 1995. Na prática o que se verifica é um conflito de interesses entre os diferentes stakeholders, sendo essencial que os que têm por missão apresentar um programa de usos do solo e planeamento urbano, tenham em consideração as leis e os diferentes interesses, sem deixar que a balança penda sempre para o mesmo lado (Kaiser et al., 1995).
O planeamento urbano deve, segundo Kaiser et al. (1995), servir quatro funções: i) inteligência, ii) planeamento avançado, iii) resolução de problemas e iv) operação do sistema de desenvolvimento da comunidade. Cada uma destas funções está associada a um conjunto de operações que permitem o correto planeamento (Figura 3).
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Figura 3 - As quatro funções do Programa de Desenvolvimento do Uso do Solo, os seus subelementos e ligações. Adaptado de Kaiser et al., 1995.
O objetivo final é o equilíbrio dos valores de mercado, dos valores ambientais e do uso social. É importante ter em conta a opinião de todos os stakeholders e, isto só é possível, caso estes disponham de informação e poder de participação, o que deve ser assegurado pelos legisladores (Kaiser et al., 1995).
3
E
STADO DEA
RTE3.1 DANOS CAUSADOS POR INUNDAÇÕES –AVALIAÇÃO ECONÓMICA
A avaliação económica dos fenómenos de cheia e inundações tem-se tornado cada vez mais relevante devido à mudança de paradigma no seu estudo. No passado, as políticas focavam-se no controlo e redução do risco, ou seja, na diminuição da probabilidade e intensidade das cheias. Atualmente, porém, fala-se em gestão do risco, ou seja, tentam prever-se os danos que sobrevirão no futuro devido à ocorrência de cheias, e gerir a exposição ao risco, através de políticas de gestão (Comissão Europeia, 2012).
Desta forma, as avaliações dos danos causados por inundações ganham relevância em estudos de vulnerabilidade, mapeamento, na tomada de decisão quanto às medidas de mitigação mais efetivas, análise comparativa de riscos e avaliação financeira no setor dos seguros e compensações governamentais (Merz et al., 2010).
A crescente necessidade de avaliação dos danos causados pelas inundações não condiz, no entanto, com a qualidade dos modelos e dados existentes para o seu estudo. Na maioria das avaliações, assumem-se abordagens simples, devido à inexistência de dados ou simplesmente pelo desconhecimento sobre os mecanismos do dano, ou seja, a forma como este ocorre e a quais as variáveis com maior influência (Merz et al., 2010). Em seguida é apresentada uma análise mais sistemática do estado de arte da avaliação económica dos danos de cheia e inundação.
3.1.1 TIPOS DE DANO E SETORES
Os danos causados por uma cheia ou inundação afetam setores económicos e infraestruturas diferentes, tais como, habitações, comércio, instalações industriais, monumentos e áreas agrícolas. Uma vez que não é fácil contabilizar esses danos, surgiu a necessidade de criar categorias/grupos de danos. Classificaram-se como danos tangíveis, aqueles cuja valorização económica é fácil e, como intangíveis, os de difícil valoração (Parker et al., 1987; Smith & Ward, 1998). Estes dois tipos de danos podem ainda
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classificar-se como diretos e indiretos. Os danos que advêm do contacto físico com a água, por exemplo de pessoas, objetos e propriedades classificam-se como diretos. Os danos indiretos, por sua vez, são induzidos pelos danos diretos contudo a sua ocorrência é independente em tempo e espaço do evento.
De forma a ilustrar como é realizada a classificação dos danos oriundos de uma cheia, apresentam-se na Tabela 4 alguns exemplos do tipo de danos mencionados.
Tabela 4 - Danos tangíveis e intangíveis causados por inundação. Adaptado de Machado et al., 2005.
Existem ainda duas outras classes de danos, que englobam os acima referidos: os danos atuais e potenciais (Smith, 1994; Gissing & Blong, 2004). Os danos atuais são estimativas de danos, conduzidas sobre eventos conhecidos. Os potenciais dizem respeito aos danos que adviriam de um fenómeno de cheia, caso não houvesse lugar à aplicação de medidas de redução de danos.
Dano Tipologia e Setor
Tangível
Direto Indireto
Físicos da estrutura (quebra de vidros, abalo das fundações) 1,2,3,4 Recheio (equipamento elétricos, móveis) 1,2,3,4
Perda ou dano de stocks 2,3
Perdas de matéria-prima e produto acabado 3
Dano ao património 5,6
Custo de limpeza 1,2,3,4,5,6
Alojamento em caso de impossibilidade de utilização do edifício 1
Medicamentos e tratamento médico 1
Perda de lucro 2,3
Desemprego 2,3
Custo da interrupção de serviços 4,5,6
Custo dos serviços de emergência 4
Intangível Direto Indireto
Perdas de vidas humanas 1,2,3,4,5,6
Alteração do estado psicológico (stress, ansiedade) 1,2,3,4
Danos de longo prazo para a saúde 1,2,3,4
Falta de motivação 2,3,4
Inconvenientes da interrupção de serviço 4,5,6
Legenda:
1 – Habitacional, 2 – Comércio e serviços, 3 – Industrial, 4 – Equipamentos públicos e serviços, 5 – Infraestrutura, 6 – Património histórico e cultural
A secção seguinte aborda, de forma mais pormenorizada, o modo como é feita a avaliação dos danos diretos. No caso dos danos indiretos, não são especificadas as abordagens ou metodologias de cálculo que lhes estão associadas, dado não serem do âmbito do presente trabalho.
3.1.2 DANOS MONETÁRIOS DIRETOS
Para a avaliação de danos diretos utiliza-se, comummente, uma metodologia que compreende três fases (Merz et al., 2010): i) classificação dos elementos em risco (construção de classes homogéneas), ii) análise da exposição ao risco (cálculo do valor patrimonial e ativos) e iii) análise da suscetibilidade.
3.1.2.1 CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS EM RISCO
A classificação dos elementos em risco tem como objetivo a criação de classes de elementos para facilitar o cálculo dos custos de cheia. Neste caso, os elementos de cada classe são tratados de forma igual. Além disso, de modo a evitar a heterogeneidade dentro das classes, em alguns modelos são criadas subclasses, como no caso dos modelos alemães FLEMOps e FLEMOcs (Thieken et al., 2008; Kreibich & Dimitrova, 2010).
No modelo FLEMOps, desenvolvido na Alemanha para o setor privado, criaram-se três subclasses de edifícios residenciais: moradias unifamiliares, moradias isoladas e moradias multifamiliares. No caso do modelo desenvolvido para o setor comercial – FLEMOcs – as subclasses foram criadas tendo em conta o número de trabalhadores (fator que caracteriza a dimensão da empresa).
3.1.2.2 ANÁLISE DA EXPOSIÇÃO AO RISCO, CÁLCULO DO VALOR PATRIMONIAL E ATIVOS
O objetivo da análise da exposição ao risco é perceber, de acordo com os cenários de cheia conhecidos ou estabelecidos, que estruturas são afetadas. Esta operação, por norma é realizada através da interseção de mapas de uso do solo com dados de
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inundação através de sistemas geográficos de informação (Geographic Information Systems, GIS) (Merz et al., 2010).
Após a identificação das estruturas afetadas, é importante quantificar o seu valor para facilmente se proceder ao cálculo do dano. Visto não ser possível avaliar cada objeto em particular é necessário agrupá-los de acordo com características comuns, como, por exemplo, tipo de construção e uso. As metodologias de cálculo dos valores patrimoniais e ativos não são comuns. No entanto, existem algumas metodologias colocadas em prática em países como a Alemanha, França e Estados Unidas da América (Tabela 5) (Merz et al., 2010).
Tabela 5 – Exemplos de abordagens para a estimativa do valor patrimonial e ativos. Adaptado de Merz et al., 2010.
Modelos País Abordagem Setores
Valores Unitários (€.m-2), obtidos da base MURL (2000), Grunthal et al. (2006) Alemanha (North Rhine-Westphalia Cologne)
Stock bruto dos ativos fixos em combinação
com dados de uso do solo.
Todos, exceto para o setor residencial (faz a distinção entre valores dos bens imóveis (casas) e móveis (maquinarias)) Valor médio segurado MURL (2000), Grunthal et al. (2006) Alemanha (North Rhine-Westphalia Cologne)
O valor total é calculado para a comunidade através do produto entre o número de edifícios e o seu valor médio segurado; transformação para um valor unitário (€.m-2) relacionando a soma com a área total do estudo.
Setor residencial (faz a distinção entre valores dos bens imóveis (casas) e móveis (maquinarias)) Rhine-Atlas (ICPR, 2001) Vale do Reno (França, Alemanha, Holanda e Suíça)
Abordagem de MURL (2000) modificada e combinada com os dados do modelo CORINE; transferidos da Alemanha para outros países através da correspondência de coeficientes derivados do respetivo produto interno bruto.
Todos os setores (faz a distinção entre os valores do imóvel e móvel) Custos de construção standard com mapeamento dasymetric (Kleist et al., 2006), (Thieken et al., 2006)
Alemanha Combinação de custos de construção standard na Alemanha para edifícios residenciais diferenciados por tipo, com dados dos censos relativos ao recheio dos edifícios e área habitacional por comunidade. Como resultado obtém-se o valor total e por habitante dos custos de substituição para os edifícios residenciais alemães. Um inventário espacialmente distribuído conseguido através
Setor residencial (construção dos valores)
de mapeamento dasymetric adaptado de Gallego e Peedell (2001) e baseado no modelo CORINE de usos do solo.
Valores específicos do ramo com mapeamento dasymetric (Seifert et al., 2010)
Alemanha Derivação dos valores ativos de ramos específicos em locais de produção com três tamanhos e 60 atividades económicas baseados nos dados sobre os valores
60 setores comerciais e industriais Valores económicos unitários combinados com fotografias aéreas (Dutta et al., 2003)
Japão Para estimar o valor monetário dos bens e inventário de objetos não-residenciais, o número de objetos não-residenciais e o número de trabalhadores por tipo foi multiplicado por preços unitários por trabalhador e tipo. Os valores dos edifícios residenciais foram estimados pelo produto da área com o valor da estrutura por unidade de superfície, respetivamente.
Os cálculos são feitos, para posterior desagregação espacial, tendo em conta o tipo de cobertura do solo e os rácios dos edifícios, através da análise de fotografias aéreas.
Setor residencial e oito tipos de atividade económica não residencial (construção, produção de gás, eletricidade e água, venda por atacado e a retalho, seguros, financeira e de serviços). Rácios de custos de construção (Blong, 2003)
Austrália Os custos de construção (custos de substituição) por metro quadrado de diferentes tipos de construção publicados pelas autoridades australianas estão relacionados com os custos de construção de uma casa de familiar de dimensão média (índices de custo). São consideradas as diferenças no tamanho do edifício (área útil) por uma relação de substituição (RR = ((Rácio Custo*Área do piso)/Área de uma casa familiar de dimensão média). O modelo utiliza índices de substituição que calculam os danos como equivalentes da casa.
O valor monetário do dano é obtido multiplicando os equivalentes pelo custo de uma casa familiar de dimensão média.
Todos os edifícios.
Além dos modelos que estimam, diretamente, os valores patrimoniais e ativos, existem outros cujo nível de desagregação reflete igualmente, de forma adequada, esses valores (Seifert et al., 2010; Thieken et al., 2006; Meyer & Messner, 2005; Chen et al., 2004; Dutta et al., 2003; Mennis, 2003; Eicher & Brewer, 2001; Gallego & Peedell, 2001; ICPR, 2001). Nestes casos utilizaram-se mapas topográficos com a densidade populacional, redes de
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transporte e usos do solo que apresentam uma relação explícita com a população e os valores patrimoniais e ativos.
3.1.2.3 ANÁLISE DA SUSCETIBILIDADE
A análise de suscetibilidade introduz a noção da vulnerabilidade de dado elemento a determinado fenómeno, por exemplo, incêndios, terramotos e, no caso em estudo, cheias. Apesar dos danos causados por inundações dependerem de fatores como a velocidade da água, a duração da cheia, a concentração de sedimentos, a existência de programas de alerta e evacuação, estes, na maioria dos casos, não são considerados, restringindo-se a análise ao efeito da altura de submersão. Apesar disso foram realizados alguns estudos que contrariam esta tendência e quantificam os fatores supracitados (Kreibich et al., 2009; Thieken et al., 2005; Kreibich et al., 2005; Penning-Rowsell & Green, 2000; Wind et al., 1999; Smith, 1994).
A análise de suscetibilidade está intimamente relacionada com o conceito de depth damage functions (DDF, funções de dano versus profundidade). Estas funções estabelecem uma relação entre o tipo de estrutura afetada, o dano e as características da inundação, fundamentalmente, a altura de inundação.
O desenvolvimento de DDF pode ser realizado segundo uma abordagem empírica ou sintética:
A abordagem empírica emprega dados recolhidos após uma inundação, ou seja, dados reais. Um exemplo desta abordagem é a base de dados HOWAS (Merz et al., 2004) de onde derivaram as DDF de MURL (MURL, 2000) e Hydrotec (Hydrotec, 2004).
A abordagem sintética baseia-se no cálculo dos danos esperados para determinado cenário, por exemplo, qual o dano esperado para uma residência caso o nível da água atinja os 2 metros de altura. Um exemplo desta abordagem é o trabalho de Penning-Rowsell et al. (2005).
